JP2015124683A - Fuel injection control device for engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンが備える排気浄化触媒の状態に応じて燃料噴射量を適宜調整するエンジンの燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to an engine fuel injection control device that appropriately adjusts a fuel injection amount in accordance with a state of an exhaust purification catalyst provided in an engine.
従来、車両に搭載されたエンジンの排気通路には、燃焼に伴って排出されるHC(炭化水素)、CO(一酸化炭素)、NOx(窒素酸化物)等の物質を浄化することを目的として三元触媒等の排気浄化触媒が設けられている。この排気浄化触媒は、リーン雰囲気(酸化雰囲気)にあるときには酸素(O2)を吸蔵してNOxの還元反応を促進させ、リッチ雰囲気(還元雰囲気)にあるときには吸蔵したO2を放出してHC、CO等の酸化反応を促進する機能を有している。 Conventionally, in an exhaust passage of an engine mounted on a vehicle, for the purpose of purifying substances such as HC (hydrocarbon), CO (carbon monoxide), and NOx (nitrogen oxide) discharged with combustion. An exhaust purification catalyst such as a three-way catalyst is provided. This exhaust purification catalyst occludes oxygen (O 2 ) when it is in a lean atmosphere (oxidizing atmosphere) and promotes the reduction reaction of NOx, and releases O 2 that is occluded when it is in a rich atmosphere (reducing atmosphere). And has a function of promoting an oxidation reaction such as CO.
またエンジンにおける燃料消費量の低減や、排気浄化触媒の保護の観点から、車両走行中、例えば、車両の減速時等に燃料供給を停止する、いわゆる燃料カットが実施されるようになってきている。この燃料カット中は、実質的に空気のみが排気通路に排出されるため、排気浄化触媒に多量の酸素が供給されて吸蔵される。この状態で、燃料供給を復帰(燃料復帰)させた場合、排気浄化触媒においてNOxを十分に還元することができず、多くのNOxを含む排ガスを大気中に排出してしまう虞がある。 Also, from the viewpoint of reducing the fuel consumption in the engine and protecting the exhaust purification catalyst, so-called fuel cut, which stops fuel supply when the vehicle is running, for example, when the vehicle is decelerating, has been implemented. . During this fuel cut, substantially only air is discharged into the exhaust passage, so a large amount of oxygen is supplied to the exhaust purification catalyst and stored. In this state, when the fuel supply is returned (fuel return), NOx cannot be sufficiently reduced in the exhaust purification catalyst, and there is a possibility that exhaust gas containing a large amount of NOx is discharged into the atmosphere.
このような問題を解消するために、例えば、燃料供給を復帰させる際、燃料カットの期間の長さに応じて一時的に燃料を増量補正して空燃比をストイキよりもリッチ側となるようにする制御(リッチ化制御)を実行する技術が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。これにより、排気浄化触媒に吸蔵されている酸素を離脱させ(O2パージ)、大気中へのNOx排出量を抑制することができる。
In order to solve such a problem, for example, when returning the fuel supply, the fuel is temporarily increased in accordance with the length of the fuel cut period so that the air-fuel ratio becomes richer than the stoichiometric ratio. A technique for executing control (enrichment control) is known (see, for example,
ところで、近年、駆動源としてエンジンと共にモータを備えたハイブリッド自動車が実用化されている。ハイブリッド自動車には、エンジン及びモータを駆動させて走行する第1の走行モードと、モータのみを駆動させて走行する第2の走行モードとが、車両の走行状態に応じて自動的に切り替えられるようになっているものがある。 By the way, in recent years, hybrid vehicles having a motor as well as an engine as a drive source have been put into practical use. In the hybrid vehicle, a first traveling mode in which the engine and the motor are driven and a second traveling mode in which only the motor is driven are switched automatically according to the traveling state of the vehicle. There is something that is.
このような車両においては、走行モードを第1の走行モードから第2の走行モードに切り替える際、すなわち走行中にエンジンを停止させる際、燃料供給を停止した状態で惰性により回転する期間(燃料カット期間)が生じる。 In such a vehicle, when the driving mode is switched from the first driving mode to the second driving mode, that is, when the engine is stopped during driving, a period during which the vehicle is rotated by inertia while the fuel supply is stopped (fuel cutting) Period) occurs.
この燃料カット期間にも、上述のように多くのNOxを含む排ガスを大気中に排出してしまう虞がある。このため、第2の走行モードから第1の走行モードに切り替わる際にも、燃料の増量補正を行うことが有効である。 Even during this fuel cut period, there is a risk that exhaust gas containing a large amount of NOx will be discharged into the atmosphere as described above. For this reason, it is effective to perform fuel increase correction even when the second travel mode is switched to the first travel mode.
しかしながら、ハイブリッド自動車では、エンジンが停止している期間、具体的には第2の走行モードで走行している期間が比較的長くなる場合があり、その間に、排気浄化触媒の温度が低下して不活性状態となると、排気浄化触媒に吸蔵されている酸素が離脱してしまう。そして、このような状態で、燃料供給を復帰させ、その際に燃料カット期間の長さに応じて燃料の増量補正を行うと、燃料過剰になり好ましくない。 However, in a hybrid vehicle, the period during which the engine is stopped, specifically, the period during which the vehicle is traveling in the second traveling mode may be relatively long, during which the temperature of the exhaust purification catalyst decreases. When inactive, oxygen stored in the exhaust purification catalyst is released. In such a state, it is not preferable to restore the fuel supply and correct the fuel increase according to the length of the fuel cut period.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、エンジンの停止期間後の再始動時に、燃料の適切な増量補正を行い、NOx排出量を抑制することができるエンジンの燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and performs fuel injection control for an engine that can appropriately increase the amount of fuel and suppress NOx emission when restarting after an engine stop period. An object is to provide an apparatus.
上記課題を解決する本発明の第1の態様は、排気通路に排気浄化触媒を備えるエンジンの燃料噴射制御装置において、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を制御する噴射量制御部と、前記燃料噴射弁による燃料噴射の停止から前記エンジンの停止までの間に前記排気浄化触媒に供給される供給酸素量を検出する供給酸素量検出部と、前記エンジンの再始動時に前記排気浄化触媒が活性状態であるか否かを判定する活性判定部と、前記供給酸素量検出部の検出結果及び前記活性判定部の判定結果に応じて、前記エンジンの再始動時に前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量の増量補正を行う増量補正部と、を備えることを特徴とするエンジンの噴射量制御装置にある。 According to a first aspect of the present invention for solving the above-described problem, in an engine fuel injection control device including an exhaust purification catalyst in an exhaust passage, an injection amount control unit that controls a fuel injection amount injected from a fuel injection valve; A supply oxygen amount detection unit that detects the amount of oxygen supplied to the exhaust purification catalyst between the stop of fuel injection by the fuel injection valve and the stop of the engine; and the exhaust purification catalyst is activated when the engine is restarted The fuel that is injected from the fuel injection valve when the engine is restarted according to the detection result of the activity determination unit that determines whether or not the engine is in a state, and the detection result of the supply oxygen amount detection unit and the determination result of the activity determination unit An engine injection amount control apparatus comprising: an increase correction unit that performs an increase correction of the injection amount.
本発明の第2の態様は、第1の態様のエンジンの燃料噴射制御装置において、前記供給酸素量検出部は、前記エンジンの停止時に実行される燃料カットの時間に基づいて前記供給酸素量を推定することを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置にある。 According to a second aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an engine according to the first aspect, the supply oxygen amount detection unit calculates the supply oxygen amount based on a fuel cut time that is executed when the engine is stopped. The fuel injection control device for an engine is characterized by estimating.
本発明の第3の態様は、第1又は2の態様のエンジンの燃料噴射制御装置において、前記供給酸素量検出部は、前記排気浄化触媒の下流に設けられる下流側空燃比検出手段の出力値に基づいて前記供給酸素量を推定することを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置にある。 According to a third aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an engine according to the first or second aspect, the supply oxygen amount detection unit is an output value of a downstream air-fuel ratio detection means provided downstream of the exhaust purification catalyst. The fuel injection control device for an engine is characterized in that the supply oxygen amount is estimated based on the above.
本発明の第4の態様は、第1から3の何れか一つの態様のエンジンの燃料噴射制御装置において、前記活性判定部は、前記エンジンの停止期間に基づいて、前記排気浄化触媒が活性状態であるか否かの判定を行うことを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置にある。 According to a fourth aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an engine according to any one of the first to third aspects, the activity determination unit is configured to activate the exhaust purification catalyst based on a stop period of the engine. It is in the fuel injection control device for an engine characterized in that it is determined whether or not.
本発明の第5の態様は、第1から4の何れか一つの態様のエンジンの燃料噴射制御装置において、前記増量補正部は、前記増量補正として、前記供給酸素量検出部の検出結果及び前記活性判定部の判定結果に応じて増量補正係数を設定し、前記噴射量制御部が、この増量補正係数に基づいて前記燃料噴射弁から燃料を噴射させることを特徴とする燃料噴射制御装置にある。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an engine according to any one of the first to fourth aspects, the increase correction unit includes the detection result of the supply oxygen amount detection unit and the increase correction as the increase correction. An increase correction coefficient is set according to the determination result of the activity determination unit, and the fuel injection control device causes the fuel injection valve to inject fuel based on the increase correction coefficient. .
本発明の第6の態様は、第1から5の何れか一つの態様のエンジンの燃料噴射制御装置において、前記増量補正部は、前記排気浄化触媒の空燃比が所定値よりもリッチ側となると、前記増量補正を終了することを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置にある。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an engine according to any one of the first to fifth aspects, the increase correction unit is configured such that the air-fuel ratio of the exhaust purification catalyst becomes richer than a predetermined value. The engine fuel injection control device is characterized by terminating the increase correction.
本発明の第7の態様は、第6の態様のエンジンの燃料噴射制御装置において、前記増量補正部は、前記排気浄化触媒の下流に設けられる下流側空燃比検出手段の出力値に基づいて前記排気浄化触媒の空燃比が所定値よりもリッチ側であるか否かの判定を行うことを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置にある。 According to a seventh aspect of the present invention, in the fuel injection control device for an engine according to the sixth aspect, the increase correction unit is based on an output value of a downstream air-fuel ratio detection means provided downstream of the exhaust purification catalyst. In the engine fuel injection control device, it is determined whether or not the air-fuel ratio of the exhaust purification catalyst is richer than a predetermined value.
かかる本発明では、エンジンの停止期間後の再始動時に、燃料を適切に増量して排気浄化触媒の酸素パージを行うことができる。したがって、エンジン再始動時であっても、排気浄化触媒においてNOxを十分に還元することができ、大気中へのNOx排出量を抑制することができる。 In the present invention, when restarting after the engine stop period, the amount of fuel can be appropriately increased to perform oxygen purging of the exhaust purification catalyst. Therefore, even when the engine is restarted, NOx can be sufficiently reduced in the exhaust purification catalyst, and the amount of NOx discharged into the atmosphere can be suppressed.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まずは、本実施形態に係るエンジンの燃料噴射装置を備える車両の一例について説明する。図1に示すように、本実施形態に係る車両10は、ハイブリッド自動車であり、走行用モータであるフロントモータ30と、エンジン40とを、走行用の駆動源として備えている。フロントモータ30の駆動力は前駆動伝達機構11を介して前輪12に伝達される。フロントモータ30は、モータコントロールユニット(MCU)13を介してバッテリ14が接続されている。
First, an example of a vehicle including an engine fuel injection device according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, a
エンジン40は、燃料タンク17から供給される燃料が燃焼されることにより駆動される。このエンジン40には出力系18を介してジェネレータ35に接続されている。ジェネレータ35は、ジェネレータコントロールユニット(GCU)19を介してバッテリ14に接続されている。また出力系18は、ジェネレータ35に接続される一方で、クラッチ20を介して前駆動伝達機構11にも接続されている。
The
図2に示すように、エンジン40は、例えば、吸気管噴射型の多気筒エンジンであり、エンジン40を構成するシリンダヘッド41には複数の(例えば、3つ)の気筒42が並設されている。各気筒(燃焼室)42には、図示しないが、それぞれ点火プラグが配されると共に、吸気ポート及び排気ポートが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
シリンダヘッド41の吸気ポートには吸気マニホールド43が接続され、吸気マニホールド43には吸気管44が接続されている。吸気マニホールド43には、各気筒42に対応する複数の燃料噴射弁45が設けられている。これら燃料噴射弁45はデリバリパイプ46を介して燃料タンク(図示なし)に接続されており、燃料タンクから供給される燃料が燃料噴射弁45によって吸気マニホールド43或いは各気筒42内に適宜噴射される。また吸気管(吸気通路)44には、吸入空気量を調整するスロットルバルブ47と、スロットルバルブ47の開き度合いを検出するスロットルポジションセンサ(TPS)48とが設けられている。さらにスロットルバルブ47の上流側の吸気管44には、吸気流量を検出するエアフローセンサ49が設けられている。
An
一方、シリンダヘッド41の排気ポートには、排気マニホールド50が接続され、排気マニホールド50には排気管(排気通路)51が接続されている。排気管51には、排気浄化用触媒としての三元触媒52が介装されている。
On the other hand, an
ここで、三元触媒52は、例えば、担体に銅(Cu)、コバルト(Co)、銀(Ag)、白金(Pt)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)の少なくとも何れかの貴金属が担持されたものである。あるいは、助触媒として、酸素吸蔵機能(O2ストレージ機能)を有するセリウム(Ce)、ジルコニア(Zr)の少なくとも何れかを有している。この種の助触媒は、排気空燃比(排気A/F)がリーン空燃比(リーンA/F)である高酸素濃度雰囲気(酸化雰囲気)中において酸素(O2)を捕捉(ストレージ:吸着・吸蔵等)すると、排気A/Fがリッチ空燃比(リッチA/F)となり低酸素濃度雰囲気(還元雰囲気)となるまで捕捉O2(ストレージO2)を解離Oの状態で保持し、還元雰囲気中において解離Oを離脱し放出する特性や、NOxやSOx等の酸化物も一時的に捕捉する機能を有している。
Here, for example, the three-
三元触媒52の上流側の排気管51には、リニア空燃比センサ(LAFS)53が設けられている。LAFS53は、排気A/Fを検出するものであり、この検出結果に基づいて定常運転時のフィードバック制御が実行される。なお、LAFS53に代えて、排気の酸素濃度を検出するフロントO2センサを用いることもできる。
A linear air-fuel ratio sensor (LAFS) 53 is provided in the
また三元触媒52の下流側の排気管51には下流側空燃比検出手段としてのリアO2センサ54が設けられている。リアO2センサ54は、三元触媒52を通過した排気中のO2濃度を検出する。
The
ECU(電子コントロールユニット)60は、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等を備え、このECU60によりエンジン40の総合的な制御が行われる。このECU60の入力側には、上述したスロットルポジションセンサ(TPS)48、エアフローセンサ49、LAFS53、リアO2センサ54の他、図示は省略するが、クランク角センサや、水温センサ等の各種センサ類が接続され、これらセンサ類からの検出情報が入力される。
The ECU (electronic control unit) 60 includes an input / output device, a storage device (ROM, RAM, etc.), a central processing unit (CPU), a timer counter, and the like, and the
一方、ECU60の出力側には、上述した燃料噴射弁45や、スロットルバルブ47、点火コイル(図示なし)等の各種出力デバイスが接続されている。これら各種出力デバイスは、上記のような各種センサ類からの検出情報に基づきECU60によって適宜制御される。例えば、燃料噴射弁45から噴射される燃料噴射量も、上記のような各種センサ類からの検出情報に基づいてECU60によって適宜制御される。つまり本願発明に係るエンジンの燃料噴射制御装置は、このECU60と各種センサ類とで構成される。そして、以下に説明するように、エンジン40の停止期間後の再始動時に燃料増量補正を行い、燃料噴射弁45からの燃料噴射量を適切に制御している。
On the other hand, the output side of the
図2に示すように、ECU60は、燃料噴射制御部61と、供給酸素量検出部62と、活性判定部63と、増量補正部64と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
燃料噴射制御部61は、車両10の走行状態、例えば、走行モードに基づいて、燃料噴射弁45から噴射される燃料噴射量を適宜制御する。
The fuel
ここで、本実施形態に係る車両10は、要求負荷等に応じて、第1の走行モードと、第2の走行モードとが適宜切り替えられるようになっている。第1の走行モードは、フロントモータ30とエンジン40との両方を駆動して走行するモードであり、具体的には、エンジン40を駆動してフロントモータ30の電力供給源として用いるシリーズ走行モードと、フロントモータ30とエンジン40との両方の駆動力により車両の各車輪を駆動させるパラレル走行モードと、が挙げられる。一方、第2の走行モードは、フロントモータ30のみを駆動するEV走行モードである。すなわち第2の走行モード(EV走行モード)では、エンジン40への燃料供給を停止(燃料カット)して、エンジン40を停止させた状態でフロントモータ30の駆動力のみによって車両10を走行させる。
Here, in the
燃料噴射制御部61は、このような各走行モードに対応して燃料噴射弁45からの燃料噴射量を適宜調整する。本実施形態では、燃料噴射制御部61は、燃料噴射量設定手段61aと、燃料噴射弁制御手段61bと、を有する。燃料噴射量設定手段61aは、車両10の走行状態(例えば、走行モード)に応じて目標燃料噴射量を設定する。燃料噴射弁制御手段61bは、燃料噴射量設定手段61aによって設定された目標燃料噴射量を噴射するように、燃料噴射弁45の開弁時間を適宜制御する。
The fuel
例えば、車両10の走行モードが、第1の走行モード(例えば、シリーズ走行モード)から第2の走行モードであるEV走行モードに切り替わる場合、燃料噴射制御部61は、所定のタイミングで燃料カットを実行する。すなわち、所定のタイミングで燃料噴射量設定手段61aが目標燃料噴射量を零に設定し、それに応じて燃料噴射弁制御手段61bは燃料噴射弁45を閉弁状態に保持し、エンジン40への燃料供給をカットする(燃料カット)。
For example, when the travel mode of the
この燃料カットが行われると、エンジン40は惰性でしばらく回転し(燃料カット期間)、その後、エンジン40は完全に停止する。これにより、走行モードがシリーズ走行モードからEV走行モード(エンストモード)に移行する。なお、上記燃料カット期間は、燃料カット開始時の車両10の走行状態、例えば、車速等によって適宜変化することになる。
When this fuel cut is performed, the
供給酸素量検出部62は、燃料噴射弁45による燃料噴射の停止からエンジン40の停止までの間に排気浄化触媒である三元触媒52に供給される供給酸素量を検出する。言い換えれば、供給酸素量検出部62は、燃料カットが実行されてエンジン40が停止する際、例えば、上述のように車両10の走行モードがシリーズ走行モードからEV走行モードに切り替えられる際、燃料カット期間に三元触媒52に対して供給される供給酸素量を検出する。具体的には、供給酸素量検出部62は、上記燃料カット期間の長さに基づいて供給酸素量を推定する。本実施形態では、燃料カット期間の長さに基づいて供給酸素量が所定量以上であるか否かを推定している。例えば、燃料カット期間の長さが所定期間以上であれば、三元触媒52供給酸素量が所定量以上であると推定する。
The supply oxygen
三元触媒52には、エンジン40が惰性で回転している燃料カット期間に大量の酸素(O2)が供給され、三元触媒52で吸蔵される。したがって燃料カット期間の長さが長くなる程、三元触媒52に供給される供給酸素量は増加する。このため、燃料カット期間に基づいて供給酸素量を推定することで、供給酸素量を比較的正確に推定することができる。
A large amount of oxygen (O 2 ) is supplied to the three-
また三元触媒52の吸蔵酸素は、供給酸素量が所定量を超えると飽和状態となる。このため、本実施形態では、供給酸素量検出部62は、上述のように供給酸素量が所定量以上であるか否かを検出(推定)している。
Further, the stored oxygen of the three-
なお供給酸素量検出部62は、本実施形態では、燃料カット期間に基づいて供給酸素量を推定するようにしたが、リアO2センサ54の検出結果に基づいて供給酸素量を推定するようにしてもよい。例えば、リアO2センサ54の検出値が所定値よりも小さい場合、すなわち三元触媒52の排気空燃比がリーンである場合に、三元触媒52供給酸素量が所定量以上であると推定するようにしてもよい。勿論、燃料カット期間の長さと、リアO2センサ54の検出結果と、に基づいて供給酸素量を推定するようにしてもよい。これにより、供給酸素量をさらに正確に推定することができる。
In this embodiment, the supply oxygen
活性判定部63は、エンジン40の再始動時に排気浄化触媒である三元触媒52が活性状態であるか否かを判定する。すなわち、活性判定部63は、エンジン40の再始動時に三元触媒52の活性状態が維持されているか否かを判定している。
The
ここで、エンジン40の再始動時とは、本実施形態では、エンジン40の走行モードが第1の走行モード(シリーズ走行モード)から第2の走行モード(EV走行モード)に切り替わった後、再び、第1の走行モード(シリーズ走行モード)に切り替わるタイミングである。そして活性判定部63は、走行モードがEV走行モードからシリーズ走行モードに切り替わる際、このEV走行モード(エンストモード)の継続時間、すなわち燃料カット期間後にエンジン40が停止していた期間に基づいて、三元触媒52が活性状態であるか否かを判定している。
Here, when the
三元触媒52は、その温度が所定温度以上であれば活性状態となる。また三元触媒52の温度は、エンジン40が停止していた期間が長くなるほど低くなる。したがって、三元触媒52の活性状態は、エンジン40が停止していた期間(EV走行モードの継続期間)が所定期間以下であれば、三元触媒52が活性状態であると判定し、所定時間より長ければ活性状態でないと判定する。これにより次回始動時の燃料増量補正の要否を確実に判定でき、無駄な燃料増量補正による燃費悪化を防ぐことがきる。
The three-
なお、本実施形態では、活性判定部63は、エンジン40の停止期間の長さに基づいて三元触媒52の活性状態を判定しているが、勿論、温度センサ等によって三元触媒52の温度を検出し、この検出結果に基づいて活性状態を判定することもできる。また、温度センサ等を用いずに、エンジン40の冷却水温度等から三元触媒52の温度を推定してもよい。
In the present embodiment, the
増量補正部64は、供給酸素量検出部62の検出結果及び活性判定部63の判定結果に応じて、エンジン40の再始動時に燃料噴射弁45から噴射される燃料噴射量の増量補正を行う。
The
具体的には、供給酸素量検出部62によって三元触媒52に供給された供給酸素量が所定量以上であると検出(推定)され、且つ活性判定部63によって三元触媒52が活性状態であると判定された場合に、増量補正部64が「増量補正」を実行する。増量補正部64は、本実施形態では、上記「増量補正」として、増量補正係数(リッチ化係数)を設定する。この増量補正係数は、適宜設定されればよく、例えば、供給酸素量が多いほど大きい値に設定してもよいし、供給酸素量に拘わらず一定の値に設定してもよい。
Specifically, the supply oxygen
そして燃料噴射制御部61は、増量補正部64によって設定された増量補正係数に基づいて燃料噴射弁45から燃料を噴射させる。すなわち燃料噴射量設定手段61aによって設定された目標燃料噴射量を、増量補正係数に基づいて補正し、燃料噴射弁制御手段61bが、補正された目標燃料噴射量となるように燃料噴射弁45の動作(開弁時間)を適宜制御する。
Then, the fuel
このようにエンジン40の再始動時に、増量補正部64によって設定された増量補正係数に基づいて燃料噴射弁45から噴射される燃料噴射量を適宜補正するようにしたので、三元触媒52に捕捉されている酸素(捕捉O2)を良好に離脱(O2パージ)させることができ、大気中へのNOx排出量を効果的に抑制することができる。さらに本発明では、エンジン40の停止期間に基づいて排気浄化触媒である三元触媒52の活性状態を判定し、その判定結果に基づいてエンジン40の再始動時に増量補正を実行しているため、増量補正による燃料噴射量の過剰な増量を抑制することができる。
As described above, when the
また増量補正部64は、三元触媒52の空燃比が所定値よりもリッチ側となると、増量補正を終了する。本実施形態では、増量補正部64は、下流側空燃比センサであるリアO2センサ54の出力値に基づいて三元触媒52の空燃比が所定値よりもリッチ側であるか否かの判定を行い、リッチ側であれば増量補正を終了する(増量補正係数を初期値に戻す)。
The
このように三元触媒52の空燃比に基づいて増量補正を終了することで、より適切なタイミングで増量補正を終了させることができる。
In this way, by completing the increase correction based on the air-fuel ratio of the three-
次いで、図3のタイムチャート及び図4のフローチャートを参照して本実施形態に係るエンジンの燃料噴射制御(増量補正制御)の一例について説明する。 Next, an example of fuel injection control (increase correction control) of the engine according to the present embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. 3 and the flowchart of FIG.
図3及び図4に示すように、時刻T1(ステップS1)でエンジン40の制御モードとして燃料カットモードが選択されると(燃料カットが実行されると)、エンジン40は惰性でしばらく回転した後に回転数(Ne)が徐々に低下し、時刻T2で完全に停止(ストール)する。すなわち、時刻T2(ステップS2)で車両の走行モードが第1の走行モード(シリーズ走行モード)から第2の走行モード(EV走行モード)に移行すると共に、エンジン40の制御モードが燃料カットモードからエンストモードに移行する。なおこの例では、リアO2センサ54の出力値(例えば、電圧値)は、時刻T1で燃料カットを実行した後、比較的早い段階で低下している。すなわち三元触媒52の排気空燃比は燃料カットを実行した後、比較的早い段階でリーン化している。
As shown in FIGS. 3 and 4, when the fuel cut mode is selected as the control mode of the
その後、時刻T3のタイミングで、要求負荷等に応じて車両10の走行モードが第2の走行モード(EV走行モード)から第1の走行モード(シリーズ走行モード)に切り替わると、それと同時にエンジン40の制御モードがエンストモードから始動モードに移行する。始動モードに移行すると、エンジン40のクランキングが開始される。始動モードは、時刻T4でエンジン40が所定の回転数(Ne)に達すると解除され、通常の運転モードに移行する。
Thereafter, when the travel mode of the
そして時刻T4で始動モードが解除されるのと当時に、上述した燃料の増量補正を適宜実行する。詳細には、ステップS3で燃料カット期間(T1−T2間)の長さが所定期間以上か否かを判定し、燃料カット期間が所定期間以上であれば(ステップS3:Yes)、さらに、ステップS4でエンジン40の停止期間(T2−T3間)が所定期間以下であるか否かを判定する。そしてエンジン40の停止期間が所定期間以下であれば(ステップS4:Yes)、ステップS5で燃料の増量補正を実行し、図3中に実線で示すようにリッチ化係数を増加させる。これにより、三元触媒52の排気空燃比がリッチ化する。すなわち図3中に実線で示すようにリアO2センサ54の出力値が増加する。
Then, at the time when the start mode is canceled at time T4, the above-described fuel increase correction is appropriately executed. Specifically, in step S3, it is determined whether or not the length of the fuel cut period (between T1 and T2) is equal to or longer than a predetermined period. If the fuel cut period is equal to or longer than the predetermined period (step S3: Yes), a further step is performed. In S4, it is determined whether or not the stop period of engine 40 (between T2 and T3) is equal to or shorter than a predetermined period. If the stop period of the
その後、時刻T5(ステップS6)でリアO2センサ54の出力値が所定値(例えば、所定電圧Va)に達すると(ステップS6:Yes)、リッチ化係数を徐々に減少させて増量補正を終了する。本実施形態では、三元触媒52の排気空燃比がストイキよりもリッチ側となった時点で増量補正を終了している。なお燃料カット期間の長さが所定期間よりも短い場合(ステップS3:No)、またエンジン40の停止期間が所定期間よりも長い場合には(ステップS4:No)、燃料の増量補正を実行することなく一連の処理を終了する。
Thereafter, when the output value of the rear O 2 sensor 54 reaches a predetermined value (for example, the predetermined voltage Va) at time T5 (step S6) (step S6: Yes), the enrichment coefficient is gradually decreased to complete the increase correction. To do. In the present embodiment, the increase correction is finished when the exhaust air-fuel ratio of the three-
以上のように本実施形態では、車両10の走行モードが第2の走行モード(EV走行モード)から第1の走行モード(シリーズ走行モード)に切り替わり、エンジン40が再始動される際、燃料カット期間の長さと、エンジン40の停止期間の長さと、に基づいて、燃料の増量制御を適宜実行している。これにより、図3中に実線で示すように、NOx排出量を効果的に抑制することができる。特に、エンジン40の停止期間の長さに基づいて、燃料の増量制御を実行しているため、燃料噴射量の過剰増量も抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, when the travel mode of the
なお燃料の増量補正を実行しない場合には、時刻T3でエンジン40の再始動を開始した後、三元触媒52の排気空燃比が増加するまでに相当の時間を要する。すなわち図中点線で示すように、リアO2センサ54の出力値は時刻T5よりも遅い時刻T6で所定値に達することになる。その間、NOx排出量は、図3中点線で示すように大幅に増加してしまう。
When the fuel increase correction is not executed, it takes a considerable time until the exhaust air-fuel ratio of the three-
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
例えば、上述の実施形態では、エンジンとモータとを備えるハイブリッド車両を例示して本発明について説明したが、勿論、本発明は、エンジンのみを備える車両にも適用することができる。エンジンの駆動力によって走行する自動車等の車両には、近年、いわゆるアイドリングストップと呼ばれる技術を採用したものがある。このアイドリングストップは、停止発進に合わせ、自動的にエンジンをストップ・スタートさせる技術である。またこのアイドリングストップ技術としては、車両を停止させる際、車両が完全に停止する前に燃料カットを実行するものもある。そして本発明は、このようなアイドリングストップ技術を採用している車両にも適用することができ、上述したハイブリッド車両の場合と同様の作用効果を得ることができる。 For example, in the above-described embodiment, the present invention has been described by exemplifying a hybrid vehicle including an engine and a motor. However, the present invention can also be applied to a vehicle including only an engine. In recent years, some vehicles such as automobiles that run by the driving force of an engine employ a so-called idling stop technique. This idling stop is a technology that automatically stops and starts the engine when the vehicle starts to stop. In addition, as the idling stop technology, there is a technique that, when stopping the vehicle, performs a fuel cut before the vehicle completely stops. The present invention can also be applied to a vehicle that employs such an idling stop technique, and the same effects as those of the hybrid vehicle described above can be obtained.
また、上述の実施形態では燃料カットによりエンジン40が惰性回転する車両を例示して本発明について説明したが、例えば、エンジン40をジェネレータ35でモータリングし、その際の燃料カット時間により次回エンジン始動時の燃料噴射量を増量補正してもよい。
In the above-described embodiment, the present invention has been described by exemplifying a vehicle in which the
10 車両
11 前駆動伝達機構
12 前輪
14 バッテリ
17 燃料タンク
18 出力系
20 クラッチ
30 フロントモータ
35 ジェネレータ
40 エンジン
41 シリンダヘッド
42 気筒
43 吸気マニホールド
44 吸気管
45 燃料噴射弁
46 デリバリパイプ
47 スロットルバルブ
48 スロットルポジションセンサ(TPS)
49 エアフローセンサ
50 排気マニホールド
51 排気管
52 三元触媒
53 リニア空燃比センサ(LAFS)
54 リアO2センサ
61 燃料噴射制御部
61a 燃料噴射量設定手段
61b 燃料噴射弁制御手段
62 供給酸素量検出部
63 活性判定部
64 増量補正部
DESCRIPTION OF
49
54 Rear O 2 sensor 61 Fuel
Claims (7)
燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を制御する噴射量制御部と、
前記燃料噴射弁による燃料噴射の停止から前記エンジンの停止までの間に前記排気浄化触媒に供給される供給酸素量を検出する供給酸素量検出部と、
前記エンジンの再始動時に前記排気浄化触媒が活性状態であるか否かを判定する活性判定部と、
前記供給酸素量検出部の検出結果及び前記活性判定部の判定結果に応じて、前記エンジンの再始動時に前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量の増量補正を行う増量補正部と、
を備えることを特徴とするエンジンの噴射量制御装置。 In an engine fuel injection control device including an exhaust purification catalyst in an exhaust passage,
An injection amount control unit for controlling the fuel injection amount injected from the fuel injection valve;
A supply oxygen amount detection unit for detecting a supply oxygen amount supplied to the exhaust purification catalyst between a stop of fuel injection by the fuel injection valve and a stop of the engine;
An activity determination unit that determines whether or not the exhaust purification catalyst is in an active state when the engine is restarted;
An increase correction unit that performs an increase correction of the fuel injection amount injected from the fuel injection valve when the engine is restarted according to the detection result of the supply oxygen amount detection unit and the determination result of the activity determination unit;
An engine injection amount control apparatus comprising:
前記供給酸素量検出部は、前記エンジンの停止時に実行される燃料カットの時間に基づいて前記供給酸素量を推定することを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。 The engine fuel injection control apparatus according to claim 1,
The engine fuel injection control device, wherein the supply oxygen amount detection unit estimates the supply oxygen amount based on a fuel cut time that is executed when the engine is stopped.
前記供給酸素量検出部は、前記排気浄化触媒の下流に設けられる下流側空燃比検出手段の出力値に基づいて前記供給酸素量を推定することを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。 The engine fuel injection control device according to claim 1 or 2,
The engine fuel injection control apparatus, wherein the supply oxygen amount detection unit estimates the supply oxygen amount based on an output value of a downstream air-fuel ratio detection means provided downstream of the exhaust purification catalyst.
前記活性判定部は、前記エンジンの停止期間に基づいて、前記排気浄化触媒が活性状態であるか否かの判定を行うことを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。 The engine fuel injection control device according to any one of claims 1 to 3,
The engine fuel injection control apparatus according to claim 1, wherein the activity determination unit determines whether or not the exhaust purification catalyst is in an active state based on a stop period of the engine.
前記増量補正部は、前記増量補正として、前記供給酸素量検出部の検出結果及び前記活性判定部の判定結果に応じて増量補正係数を設定し、
前記噴射量制御部が、この増量補正係数に基づいて前記燃料噴射弁から燃料を噴射させることを特徴とする燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device for an engine according to any one of claims 1 to 4,
The increase correction unit sets an increase correction coefficient as the increase correction according to the detection result of the supply oxygen amount detection unit and the determination result of the activity determination unit,
The fuel injection control device, wherein the fuel injection control unit causes the fuel injection valve to inject fuel based on the increase correction coefficient.
前記増量補正部は、前記排気浄化触媒の空燃比が所定値よりもリッチ側となると、前記増量補正を終了することを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。 The engine fuel injection control device according to any one of claims 1 to 5,
The engine fuel injection control apparatus according to claim 1, wherein the increase correction unit ends the increase correction when the air-fuel ratio of the exhaust purification catalyst becomes richer than a predetermined value.
前記増量補正部は、前記排気浄化触媒の下流に設けられる下流側空燃比検出手段の出力値に基づいて前記排気浄化触媒の空燃比が所定値よりもリッチ側であるか否かの判定を行うことを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device for an engine according to claim 6,
The increase correction unit determines whether or not the air-fuel ratio of the exhaust purification catalyst is richer than a predetermined value based on the output value of the downstream air-fuel ratio detection means provided downstream of the exhaust purification catalyst. A fuel injection control device for an engine.
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